光纤光学试题及答案

光纤光学试题及答案

一、单项选择题（共30题，每题1分，共30分）（注每题只有一个正确答案，将正确答案序号填在题后括号内）光纤通信系统中，光纤的核心功能是（）A.放大光信号B.传输光信号C.调制电信号D.解调光信号阶跃折射率光纤的典型结构特点是（）A.纤芯折射率沿径向连续变化B.包层折射率沿轴向变化C.纤芯与包层折射率在界面处突变D.仅包层有折射率梯度光纤数值孔径（NA）的物理意义是（）A.光纤的传输带宽B.光纤的损耗系数C.光纤收集光能量的能力D.光纤的弯曲半径光纤中实现光信号传输的基础原理是（）A.光的折射B.光的反射C.光的全反射D.光的散射对于多模光纤，影响其传输带宽的主要色散类型是（）A.材料色散B.波导色散C.模间色散D.偏振模色散光纤的截止波长是指（）A.光纤开始出现弯曲损耗的波长B.光纤中仅传输基模的最小波长C.光纤损耗达到最小的波长D.光纤开始出现吸收损耗的波长以下哪种光纤类型的色散最小（）A.多模阶跃光纤B.多模渐变光纤C.单模光纤D.塑料光纤光纤的损耗中，属于线性损耗的是（）A.弯曲损耗B.吸收损耗C.连接损耗D.散射损耗光在光纤中传输时，导致信号失真的主要因素是（）A.损耗B.色散C.非线性效应D.以上都是LED光源与LD光源的主要区别在于（）第1页共8页A.发光原理不同B.谱线宽度相同C.调制速率相同D.输出功率相同光纤通信中常用的光源波长不包括（）A.850nm B.1310nm C.1550nm D.1850nm以下哪项不是光纤通信系统的基本组成部分（）A.光源B.光纤线路C.光放大器D.电信号发生器光纤的数值孔径NA=

0.2，则其纤芯折射率n1=

1.5，包层折射率n2约为（）A.

1.47B.

1.53C.

1.45D.

1.55模间色散产生的主要原因是（）A.不同模式在光纤中传输路径长度不同B.纤芯材料的折射率随温度变化C.光纤弯曲导致光程变化D.光源谱线宽度有限单模光纤的纤芯直径通常为（）A.50μm B.

62.5μm C.8-10μm D.125μm光纤的后向散射信号可用于（）A.光功率放大B.故障定位C.光源调制D.信号解调以下哪种光纤类型适用于短距离高速率通信（）A.多模渐变光纤B.单模光纤C.塑料光纤D.以上都不适用光纤的损耗系数单位是（）A.dB B.dB/km C.dB·km D.km/dB光在光纤中传输时，若存在模式耦合，可能导致（）A.模间色散增大B.损耗增大C.信号失真D.以上都是光纤通信中，光强调制-直接检测（IM-DD）系统的核心是（）A.光源调制和直接检测B.外调制和相干检测第2页共8页C.光放大和波长转换D.光开关和路由以下哪种不是光纤的连接损耗类型（）A.菲涅尔反射损耗B.横向偏移损耗C.模间色散损耗D.角度偏差损耗光纤的“截止波长”对应的是（）A.仅传输基模的最小波长B.多模光纤开始变为单模的波长C.光纤损耗最低的波长D.光源输出功率最大的波长材料色散的产生原因是（）A.不同模式在光纤中传输速度不同B.纤芯材料折射率随波长变化C.光纤弯曲导致光程变化D.光源谱线宽度有限以下哪项是光纤通信的主要优势（）A.抗电磁干扰能力强B.传输速率低C.成本高D.易受天气影响光纤的数值孔径越大，说明（）A.光纤的损耗越小B.光纤的带宽越大C.光纤收集光的能力越强D.光纤的弯曲性能越好单模光纤中主要的色散类型是（）A.模间色散B.材料色散和波导色散C.偏振模色散D.以上都不是光纤通信系统中，光放大器的作用是（）A.提高光源输出功率B.补偿传输损耗，延长传输距离C.调制光信号D.解调电信号以下哪种光源适用于长距离光纤通信（）A.LED B.LD C.太阳光D.白炽灯光纤的“数值孔径”与纤芯、包层折射率的关系是（）A.NA=√n1²-n2²B.NA=√n2²-n1²C.NA=n1-n2D.NA=n1/n2第3页共8页光纤通信中，“色散”的主要影响是（）A.降低信号传输速率B.增大信号损耗C.使信号失真D.以上都是

二、多项选择题（共20题，每题2分，共40分）（注每题有多个正确答案，多选、少选、错选均不得分，将正确答案序号填在题后括号内）光纤的基本结构包括（）A.纤芯B.包层C.涂覆层D.保护层光纤数值孔径（NA）的影响因素有（）A.纤芯折射率B.包层折射率C.光纤长度D.光源波长光纤的传输损耗主要包括（）A.吸收损耗B.散射损耗C.弯曲损耗D.连接损耗光纤色散的主要类型有（）A.模间色散B.材料色散C.波导色散D.偏振模色散以下属于多模光纤特点的是（）A.纤芯直径较大B.可传输多种模式C.带宽较大D.适用于短距离通信单模光纤的优势在于（）A.带宽大B.传输距离长C.损耗小D.成本低常用的光纤通信光源有（）A.发光二极管（LED）B.激光二极管（LD）C.半导体激光器（LD）D.光电二极管（PD）光纤通信系统的基本组成包括（）A.光源B.光发送机C.光纤线路D.光接收机光在光纤中传输时，可能发生的非线性效应有（）第4页共8页A.受激布里渊散射（SBS）B.受激拉曼散射（SRS）C.四波混频（FWM）D.模间散射光纤的“截止波长”相关的是（）A.单模光纤的重要参数B.多模光纤的重要参数C.限制单模传输的波长D.限制多模传输的波长影响光纤连接损耗的因素有（）A.横向偏移B.角度偏差C.轴向错位D.光纤折射率光纤通信的主要应用领域包括（）A.长途通信B.城域网C.接入网D.传感器模间色散产生的原因是（）A.不同模式在光纤中传输路径不同B.不同模式的传输速度不同C.多模光纤中模式数量多D.光源发出的光包含多种波长光纤的“数值孔径”越大，以下说法正确的是（）A.光纤收集光的能力越强B.光纤与光源的耦合效率越高C.光纤的带宽越大D.光纤的损耗越小以下属于光纤通信优势的是（）A.通信容量大B.抗电磁干扰能力强C.传输距离远D.成本低单模光纤中，主要的色散类型有（）A.材料色散B.波导色散C.偏振模色散D.模间色散光放大器在光纤通信中的作用是（）A.补偿传输损耗B.提高信号质量C.延长传输距离D.调制光信号光纤的“衰减系数”是指（）A.单位长度光纤的功率损耗B.光纤对光信号的吸收能力第5页共8页C.光纤的带宽参数D.光纤的数值孔径参数以下属于光纤通信系统中光发送机的组成部分是（）A.光源B.调制电路C.光放大器D.驱动电路光纤通信中，提高通信容量的技术有（）A.波分复用（WDM）B.时分复用（TDM）C.副载波复用（SCM）D.强度调制（IM）

三、判断题（共20题，每题1分，共20分）（注对的打“√”，错的打“×”）光纤的纤芯折射率小于包层折射率（）数值孔径越大，光纤收集光的能力越强（）多模光纤的带宽大于单模光纤（）模间色散是多模光纤特有的色散类型（）LED光源属于受激辐射光源（）光纤通信的工作波长主要在可见光波段（）光纤的截止波长是指仅传输基模的最小波长（）光纤的弯曲损耗分为宏弯损耗和微弯损耗（）材料色散是由于纤芯材料的折射率随波长变化引起的（）单模光纤的纤芯直径通常比多模光纤大（）光纤的数值孔径与光源波长有关（）光强调制-直接检测（IM-DD）系统结构简单，成本低（）光纤的损耗系数单位是dB·km（）四波混频属于光纤的线性效应（）光纤通信中，中继器的作用是放大光信号（）波导色散是由于光纤波导结构对不同波长光的传输延迟不同引起的（）第6页共8页光纤的涂覆层主要作用是保护光纤，提高机械强度（）光纤数值孔径的计算公式为NA=n1-n2（）偏振模色散仅存在于单模光纤中（）光纤通信的抗电磁干扰能力优于铜缆通信（）

四、简答题（共2题，每题5分，共10分）（注答案简洁准确，每题不超过150字）简述光纤通信中“数值孔径（NA）”的定义及物理意义简述单模光纤中主要的色散类型及其产生原因参考答案

一、单项选择题B

2.C

3.C

4.C

5.C

6.B

7.C

8.B

9.D

10.AD

12.D

13.A

14.A

15.C

16.B

17.B

18.B

19.D

20.AC

22.A

23.B

24.A

25.C

26.B

27.B

28.B

29.A

30.C

二、多项选择题ABCD

2.AB

3.ABCD

4.ABCD

5.ABD

6.ABC

7.ABC

8.ABCD

9.ABC

10.ACABC

12.ABCD

13.AB

14.AB

15.ABC

16.ABC

17.ABC

18.AB

19.ABD

20.ABC

三、判断题×（纤芯折射率大于包层折射率）

2.√

3.×（单模光纤带宽大于多模光纤）

4.√

5.×（LED是自发辐射光源）×（主要在近红外波段，如850nm、1310nm、1550nm）

7.√

8.√

9.√

10.×（单模光纤纤芯直径更小）第7页共8页×（NA与光源波长无关，由纤芯和包层折射率决定）

12.√

13.×（单位是dB/km）

14.×（属于非线性效应）√

16.√

17.√

18.×（NA=√n1²-n2²）

19.√

20.√

四、简答题定义光纤数值孔径（NA）是√n1²-n2²，其中n1为纤芯折射率，n2为包层折射率物理意义反映光纤收集光能量的能力，NA越大，光纤接收光的范围越大，与光源的耦合效率越高色散类型及原因材料色散纤芯材料折射率随波长变化，导致不同波长光传输速度不同；波导色散光纤波导结构对不同波长光的传输延迟不同；偏振模色散单模光纤中两个正交偏振模传输速度不同，由光纤内应力引起双折射导致（全文约2500字）第8页共8页。